三维氧化铁/石墨烯的构建及其对CL-20的热分解性能的影响

摘要

首先采用水热法合成了两种不同形貌的氧化铁(棒状rFe2O3和颗粒状pFe2O3),然后采用界面自组装法制备了两种具备高比表面积和三维网状结构的氧化铁与石墨烯的复合物(rFe2O3/G和pFe2O3/G).通过×射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对样品的相态、组成及结构性质进行确证.根据热重-红外联用分析(TGA-IR)和差式扫描量热法(DSC)测试对所制备的催化剂对CL-20的催化热分解活性进行评估.通过逻辑选择法对Cl-20、Fe2O3/CI-20和Fe2O3/G/CL-20的非等温热分解动力学进行系统研究发现,其均遵循相同的机理函数模型.对比分析表明,棒状氧化铁/石墨烯复合物(rFe2O3/G)对CL-20的热分解表现出最佳的催化活性.以rFe2O3及rFe2O3/G为样本,研究其对CL-20撞击感度的影响.测试结果表明,rFe2O3/G比rFe2O3更能有效降低CI-20的撞击感度.综合分析可知,rFe2O3与石墨烯的结合不仅能够促进CI-20的热分解,且能同时提高CI-20的安全性能.